小高层短肢剪力墙结构设计要点分析

黄志伟

身份证：230710198405310016 黑龙江哈尔滨 150001

小高层短肢剪力墙结构设计要点分析

黄志伟

身份证：230710198405310016 黑龙江哈尔滨 150001

随着我国国民经济的飞速发展，我国的建筑行业也在蒸蒸日上，各种不同形式的建筑结构也不断的涌现出来。目前，我们在对小高层建筑结构进行设计时，一般都是采用短肢剪力墙结构来对其进行处理，这不仅保证建筑框架结构的整体性能，还有效的解决了在传统建筑框架结构设计中存在的问题。文章通过对短肢剪力墙结构的简要概述，讨论了短肢剪力墙结构设计在小高层建筑中的实际应用，以供相关人士参考。

小高层建筑；短肢剪力墙；结构设计

近年来，在我国小高层建筑结构设计的过程中，人们一般都是采用短肢剪力墙结构来对其进行设计处理，从而在提高建筑结构稳定性和强度的同时，也保证了建筑结构的设计的美感。下面我们就对短肢剪力墙结构设计的要点和相关内容进行简要的介绍。

一、短肢剪力墙结构的概况

1.短肢剪力墙结构的定义

目前，人们还没有对短肢剪力墙结构的定义进行明确的规范，而且在不同的国家或者地区对短肢剪力墙的理解也不尽相同。而在一般情况下，我们所说的短肢剪力墙通常是指将建筑结构墙肢截面高度与厚度之间的比值在7：1左右的墙体结构。

2.必要条件

人们在对短肢剪力墙结构设计的过程中，设计人员必须要对其抗震性能进行严格的要求，并且根据工程施工的合计情况和相关施工要求，将短肢剪力墙结构底部中产生的地震倾覆力矩控制在一定的范围内，使其建筑结构的稳定性和可靠性得到明显的增强。

3.短肢剪力墙结构的规范

然而在不同的短肢剪力墙结构设计施工中，人们对短肢剪力墙施工的技术要求也就不一样，如果出现短肢剪力墙加设的情况，那么其短肢剪力墙结构只能当一般的剪力墙结构进行使用，而且其建筑物的抗震性能也会受到一定的影响。

4.短肢剪力墙的优点

当前在建筑工程施工中，短肢剪力墙结构的优点主要体现在以下几个方面：①自身重量较轻，在建筑工程施工中，它可以有效的减少建筑结构的荷载，提高建筑结构的稳定性；②在实际使用时，具有极强的灵活性，施工人员可以通过工程设计的相关要求，来对短肢剪力墙结构进行适当的挑战；③由于该剪力墙结构的宽度和高度比较大，因此其短肢剪力墙结构就具有较好的延性；④在短肢剪力墙结构设计时，我们主要将其应于建筑结构的受弯破坏，使得地震的水平作用力对建筑结构造成的影响较小，以满足工程设计的相关要求。

二、短肢剪力墙结构设计的要求

1、在一般情况下，施工人员会在间隔墙的位置处布置竖向的构件，这样就可以将小高层建筑和短肢剪力墙结构紧密的结合在一起，从而提高建筑结构的稳定性和可靠性。

2、在对短肢剪力墙结构体系进行设计施工前，设计人员就要根据建筑工程施工的实际情况和相关规范，来对短肢剪力墙结构的位置、长度以及数量进行确定，以确保建筑工程的施工质量。

3、因为其短肢剪力墙结构具有较强的灵活性，所以在建筑工程施工中其适用范围比较广。

4、短肢剪力墙结构在实际应用的过程中，有着一定的隐蔽效果，在建筑空间设计的过程中可以有效的提高间空间结构的利用率。

5、它的应用也可以大幅度的增强建筑结构的强度和稳定性。

三、结构设计

1.短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊剪力墙结构。其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中，只需按剪刀墙输入即可，而且TAT、TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型，其中梁、柱为普通空间杆件，每端有6个自由度，墙视为薄壁杆件，每端有7个自由度(多一个截面翘曲角，即扭转角沿纵轴的导数)，考虑了墙单元非平面变形的影响，按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵，引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解，它适用于各种平面布置，未知量少，精度较高。

2.对设有转换层的短肢剪力墙结构，一般都只是将电梯间、楼梯闻、核心筒和一少部分剪力墙落地，其于剪力墙框支。框支剪力墙是受力面向受力点过渡，由于薄壁杆件的连接处是点连接，所以用薄壁杆件模型不能很好地处理位移的连续和力的正确传递。因此，带有转换层的短肢剪力墙结构宜优先采用墙元模型软件(如SATWE)进行计算。

四、结构布置中需注意的问题

短肢剪力墙结构抗震性能较差，故应加强抗震薄弱环节，注重概念设计，满足高规要求。

1.短肢剪力墙应均匀布置，使墙的轴向应力差别不宜过大。竖向布置短肢剪力墙，尽可能做到墙肢上、下对齐、连续，尽量避免洞口错位，cad图库大全与连梁一起构成连续跨数较多的抗侧力体系。

2.每道短肢剪力墙宜有两个方向的梁与之相连接，连梁尽可能布置在墙肢的竖向平面内。短肢剪力墙应该尽量在另一方向上设置翼缘，尽可能避免有一字形短肢剪力墙出现。结构布置上考虑纵横墙的共同作用。

3.短肢剪力墙应设计成强墙柱弱连梁的体系。所谓强墙柱，是指墙柱可采用强度等级高的混凝土，加强墙柱配筋：尽可能减少连梁高度，使分配的地震力不至于太大，也使短肢剪力墙体系计算更合理。

4.B级高度高层建筑及9度抗震设计的A级高度高层建筑，不能采用短肢剪力墙结构。这点尤为值得我们注意，只有严格按照标准进行建筑结构设计，才能保障建筑在突发地质灾害过程中具有良好的稳定性和安全性。

5.最大适用高度比高规表中剪力墙结构的规定值适当降低，且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。

五、短肢剪力墙结构的构造要求

短肢剪力墙结构的构造要求同一般剪力墙结构。目前我国各设计院在短肢剪力墙的结构设计中，剪力墙端部暗柱的设置有两种形式：一种是端部做暗柱，设置剪力墙水平和竖向分布筋，适于肢长较长的短肢剪力墙；另一种有点类似异形柱的配筋方法，以腹部均匀配筋，腹部钢筋面积根据电算时人为设置竖向分布筋的配筋率来计算，电算出的暗柱钢筋面积放在端部，适于肢长较短的短肢剪力墙，且配筋形式较简化，利于工程施工。短肢剪力墙的连梁应进行正截面极限承载力计算和斜截面抗剪极限承载力计算。目前，短肢剪力墙正截面极限承载力计算多采用构件截面分析的一般方法——全过程分析方法；连梁的正截面配筋，按矩形截面构件计算，取上、下配筋的较大值， 按对称配筋置于梁截面上、下部位，按斜截面抗剪计算所得的箍筋沿全跨加密设置。另外，短肢剪力墙的连梁在进行抗震设计时，其弯矩和剪力进行塑性调幅，以降低其剪力设计值；当部分连梁降低弯矩设计值后，应相应提高其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值。

六、总结

目前，在我国多数小高层建筑结构施工的过程中，短肢剪力墙结构由于具有质量轻、稳定性好、灵活性强等方面的特点，因此得到了人们的广泛应用。不够，虽然短肢剪力结构有着良好的使用功能，而且可以有效的增强建筑结构的刚度和强度，使其安全性能得到提高了，但是因为当前在我国的应用技术不够成熟，导致在实际应用过程中存在着一定的问题，所以我们在对其进行施工时，一定要对其施工质量进行控制，以确保建筑工程施工的质量满足工程设计的相关要求。

[1]张启华.高层建筑工程结构设计问题研究[J].科技致富向导，2010年17期

[2]王少林.探讨短肢剪力墙结构设计[J.建筑知识，2010年S1期